(转)临界区,互斥量,信号量,事件的区别(线程同步)

2023-05-16

四种进程或线程同步互斥的控制方法

1、临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码,速度快,适合控制数据访问。 

2、互斥量:为协调共同对一个共享资源的单独访问而设计的。 

3、信号量:为控制一个具有有限数量用户资源而设计。 

4、事 件:用来通知线程有一些事件已发生,从而启动后继任务的开始。 

临界区(Critical Section

保证在某一时刻只有一个线程能访问数据的简便办法。在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问。如果有多个线程试图同时访问临界区,那么在有一个线 程进入后其他所有试图访问此临界区的线程将被挂起,并一直持续到进入临界区的线程离开。临界区在被释放后,其他线程可以继续抢占,并以此达到用原子方式操 作共享资源的目的。 

临界区包含两个操作原语: 

EnterCriticalSection() 进入临界区 

LeaveCriticalSection() 离开临界区 

EnterCriticalSection()语句执行后代码将进入临界区以后无论发生什么,必须确保与之匹配的 LeaveCriticalSection()都能够被执行到。否则临界区保护的共享资源将永远不会被释放。虽然临界区同步速度很快,但却只能用来同步本 进程内的线程,而不可用来同步多个进程中的线程。 

MFC提供了很多功能完备的类,我用MFC实现了临界区。MFC为临界区提供有一个CCriticalSection类,使用该类进行线程同步处理是 非常简单的。只需在线程函数中用CCriticalSection类成员函数Lock()和UnLock()标定出被保护代码片段即可。Lock()后代 码用到的资源自动被视为临界区内的资源被保护。UnLock后别的线程才能访问这些资源。 

互斥量(Mutex) 

互斥量跟临界区很相似,只有拥有互斥对象的线程才具有访问资源的权限,由于互斥对象只有一个,因此就决定了任何情况下此共享资源都不会同时被多个线程 所访问。当前占据资源的线程在任务处理完后应将拥有的互斥对象交出,以便其他线程在获得后得以访问资源。互斥量比临界区复杂。因为使用互斥不仅仅能够在同 一应用程序不同线程中实现资源的安全共享,而且可以在不同应用程序的线程之间实现对资源的安全共享。 

互斥量包含的几个操作原语: 

CreateMutex() 创建一个互斥量 

OpenMutex() 打开一个互斥量 

ReleaseMutex() 释放互斥量 

WaitForMultipleObjects() 等待互斥量对象 

同样MFC为互斥量提供有一个CMutex类。使用CMutex类实现互斥量操作非常简单,但是要特别注意对CMutex的构造函数的调用 

CMutex( BOOL bInitiallyOwn = FALSE, LPCTSTR lpszName = NULL, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsaAttribute = NULL) 

不用的参数不能乱填,乱填会出现一些意想不到的运行结果。

信号量(Semaphores

信号量对象对线程的同步方式与前面几种方法不同,信号允许多个线程同时使用共享资源,这与操作系统中的PV操作相同。它指出了同时访问共享资源的线程 最大数目。它允许多个线程在同一时刻访问同一资源,但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目。在用CreateSemaphore()创建信号量 时即要同时指出允许的最大资源计数和当前可用资源计数。一般是将当前可用资源计数设置为最大资源计数,每增加一个线程对共享资源的访问,当前可用资源计数 就会减1,只要当前可用资源计数是大于0的,就可以发出信号量信号。但是当前可用计数减小到0时则说明当前占用资源的线程数已经达到了所允许的最大数目, 不能在允许其他线程的进入,此时的信号量信号将无法发出。线程在处理完共享资源后,应在离开的同时通过ReleaseSemaphore()函数将当前可 用资源计数加1。在任何时候当前可用资源计数决不可能大于最大资源计数。 

PV操作及信号量的概念都是由荷兰科学家E.W.Dijkstra提出的。信号量S是一个整数,S大于等于零时代表可供并发进程使用的资源实体数,但S小于零时则表示正在等待使用共享资源的进程数。 

P操作 申请资源: 

1S1; 

2)若S1后仍大于等于零,则进程继续执行; 

3)若S1后小于零,则该进程被阻塞后进入与该信号相对应的队列中,然后转入进程调度。 

V操作 释放资源: 

1S1; 

2)若相加结果大于零,则进程继续执行; 

3)若相加结果小于等于零,则从该信号的等待队列中唤醒一个等待进程,然后再返回原进程继续执行或转入进程调度。 

信号量包含的几个操作原语: 

CreateSemaphore() 创建一个信号量 

OpenSemaphore() 打开一个信号量 

ReleaseSemaphore() 释放信号量 

WaitForSingleObject() 等待信号量 

事件(Event) 

事件对象也可以通过通知操作的方式来保持线程的同步。并且可以实现不同进程中的线程同步操作。 

信号量包含的几个操作原语: 

CreateEvent() 创建一个信号量 

OpenEvent() 打开一个事件 

SetEvent() 回置事件 

WaitForSingleObject() 等待一个事件 

WaitForMultipleObjects()         等待多个事件 

WaitForMultipleObjects 函数原型: 

WaitForMultipleObjects( 

IN DWORD nCount, // 等待句柄数 

IN CONST HANDLE *lpHandles, //指向句柄数组 

IN BOOL bWaitAll, //是否完全等待标志 

IN DWORD dwMilliseconds //等待时间 

) 

参数nCount指定了要等待的内核对象的数目,存放这些内核对象的数组由lpHandles来指向。fWaitAll对指定的这nCount个内核 对象的两种等待方式进行了指定,为TRUE时当所有对象都被通知时函数才会返回,为FALSE则只要其中任何一个得到通知就可以返回。 dwMilliseconds在这里的作用与在WaitForSingleObject()中的作用是完全一致的。如果等待超时,函数将返回 WAIT_TIMEOUT

总结: 

1. 互斥量与临界区的作用非常相似,但互斥量是可以命名的,也就是说它可以跨越进程使用。所以创建互斥量需要的资源更多,所以如果只为了在进程内部是用的话使 用临界区会带来速度上的优势并能够减少资源占用量。因为互斥量是跨进程的互斥量一旦被创建,就可以通过名字打开它。 

2. 互斥量(Mutex),信号灯(Semaphore),事件(Event)都可以被跨越进程使用来进行同步数据操作,而其他的对象与数据同步操作无关,但 对于进程和线程来讲,如果进程和线程在运行状态则为无信号状态,在退出后为有信号状态。所以可以使用WaitForSingleObject来等待进程和 线程退出。 

3. 通过互斥量可以指定资源被独占的方式使用,但如果有下面一种情况通过互斥量就无法处理,比如现在一位用户购买了一份三个并发访问许可的数据库系统,可以根 据用户购买的访问许可数量来决定有多少个线程/进程能同时进行数据库操作,这时候如果利用互斥量就没有办法完成这个要求,信号灯对象可以说是一种资源计数 器。

1  Event
用事件(Event)来同步线程是最具弹性的了。一个事件有两种状态:激发状态和未激发状态。也称有信号状态和无信号状态。事件又分两种类型:手动重置事件和自动重置事件。手动重置事件被设置为激发状态后,会唤醒所有等待的线程,而且一直保持为激发状态,直到程序重新把它设置为未激发状态。自动重置事件被设置为激发状态后,会唤醒一个等待中的线程,然后自动恢复为未激发状态。所以用自动重置事件来同步两个线程比较理想。MFC中对应的类为CEvent.CEvent的构造函数默认创建一个自动重置的事件,而且处于未激发状态。共有三个函数来改变事件的状态:SetEvent,ResetEventPulseEvent。用事件来同步线程是一种比较理想的做法,但在实际的使用过程中要注意的是,对自动重置事件调用SetEventPulseEvent有可能会引起死锁,必须小心。
2  Critical Section
使用临界区域的第一个忠告就是不要长时间锁住一份资源。这里的长时间是相对的,视不同程序而定。对一些控制软件来说,可能是数毫秒,但是对另外一些程序来说,可以长达数分钟。但进入临界区后必须尽快地离开,释放资源。如果不释放的话,会如何?答案是不会怎样。如果是主线程(GUI线程)要进入一个没有被释放的临界区,呵呵,程序就会挂了!临界区域的一个缺点就是:Critical Section不是一个核心对象,无法获知进入临界区的线程是生是死,如果进入临界区的线程挂了,没有释放临界资源,系统无法获知,而且没有办法释放该临界资源。这个缺点在互斥器(Mutex)中得到了弥补。Critical SectionMFC中的相应实现类是CcriticalSectionCcriticalSection::Lock()进入临界区,CcriticalSection::UnLock()离开临界区。
3  Mutex
互斥器的功能和临界区域很相似。区别是:Mutex所花费的时间比Critical Section多的多,但是Mutex是核心对象(EventSemaphore也是),可以跨进程使用,而且等待一个被锁住的Mutex可以设定TIMEOUT,不会像Critical Section那样无法得知临界区域的情况,而一直死等。MFC中的对应类为CMutexWin32函数有:创建互斥体CreateMutex() ,打开互斥体OpenMutex(),释放互斥体ReleaseMutex()Mutex的拥有权并非属于那个产生它的线程,而是最后那个对此Mutex进行等待操作(WaitForSingleObject等等)并且尚未进行ReleaseMutex()操作的线程。线程拥有Mutex就好像进入Critical Section一样,一次只能有一个线程拥有该Mutex。如果一个拥有Mutex的线程在返回之前没有调用ReleaseMutex(),那么这个Mutex就被舍弃了,但是当其他线程等待(WaitForSingleObject)这个Mutex时,仍能返回,并得到一个WAIT_ABANDONED_0返回值。能够知道一个Mutex被舍弃是Mutex特有的。
4  Semaphore
信号量是最具历史的同步机制。信号量是解决producer/consumer问题的关键要素。对应的MFC类是CsemaphoreWin32函数CreateSemaphore()用来产生信号量。ReleaseSemaphore()用来解除锁定。Semaphore的现值代表的意义是目前可用的资源数,如果Semaphore的现值为1,表示还有一个锁定动作可以成功。如果现值为5,就表示还有五个锁定动作可以成功。当调用Wait…等函数要求锁定,如果Semaphore现值不为0Wait…马上返回,资源数减1。当调用ReleaseSemaphore()资源数加1,当时不会超过初始设定的资源总数。 

 

种进程或线程同步互斥的控制方法 

很想整理一下自己对进程线程同步互斥的理解。正巧周六一个刚刚回到学校的同学请客吃饭。在吃饭的过程中,有两个同学,为了一个问题争论的面红耳赤。一个认为.Net下的进程线程控制模型更加合理。一个认为Java下的线程池策略比.Net的好。大家的话题一下转到了进程线程同步互斥的控制问题上。回到家,想了想就写了这个东东。 
   现在流行的进程线程同步互斥的控制机制,其实是由最原始最基本的4种方法实现的。由这4种方法组合优化就有了.NetJava下灵活多变的,编程简便的线程进程控制手段。 
   这4种方法具体定义如下 在《操作系统教程》ISBN 7-5053-6193-7 一书中可以找到更加详细的解释 
    1临界区:通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码,速度快,适合控制数据访问。 
    2互斥量:为协调共同对一个共享资源的单独访问而设计的。 
    3信号量:为控制一个具有有限数量用户资源而设计。 
    4事 件:用来通知线程有一些事件已发生,从而启动后继任务的开始。 
 
   临界区(Critical Section) 
   保证在某一时刻只有一个线程能访问数据的简便办法。在任意时刻只允许一个线程对共享资源进行访问。如果有多个线程试图同时访问临界区,那么在有一个线程进入后其他所有试图访问此临界区的线程将被挂起,并一直持续到进入临界区的线程离开。临界区在被释放后,其他线程可以继续抢占,并以此达到用原子方式操作共享资源的目的。 
 临界区包含两个操作原语: 
   EnterCriticalSection() 进入临界区 
   LeaveCriticalSection() 离开临界区 
   EnterCriticalSection()语句执行后代码将进入临界区以后无论发生什么,必须确保与之匹配的LeaveCriticalSection()都能够被执行到。否则临界区保护的共享资源将永远不会被释放。虽然临界区同步速度很快,但却只能用来同步本进程内的线程,而不可用来同步多个进程中的线程。 
   MFC提供了很多功能完备的类,我用MFC实现了临界区。MFC为临界区提供有一个CCriticalSection类,使用该类进行线程同步处理是非常简单的。只需在线程函数中用CCriticalSection类成员函数Lock()和UnLock()标定出被保护代码片段即可。Lock()后代码用到的资源自动被视为临界区内的资源被保护。UnLock后别的线程才能访问这些资源。 
 
 //CriticalSection 
 CCriticalSection global_CriticalSection; 
 
 // 共享资源 
 char global_Array[256]; 
 
 //初始化共享资源 
 void InitializeArray() 
 { 
 for(int i = 0;i<256;i++) 
 { 
 global_Array[i]=I; 
 } 
 } 
 
 //写线程 
 UINT Global_ThreadWrite(LPVOID pParam) 
 { 
 CEdit *ptr=(CEdit *)pParam; 
 ptr->SetWindowText(""); 
 //进入临界区 
 global_CriticalSection.Lock(); 
 for(int i = 0;i<256;i++) 
 { 
 global_Array[i]=W; 
 ptr->SetWindowText(global_Array); 
 Sleep(10); 
 } 
 //离开临界区 
 global_CriticalSection.Unlock(); 
 return 0; 
 } 
 
 //删除线程 
 UINT Global_ThreadDelete(LPVOID pParam) 
 { 
 CEdit *ptr=(CEdit *)pParam; 
 ptr->SetWindowText(""); 
 //进入临界区 
 global_CriticalSection.Lock(); 
 for(int i = 0;i<256;i++) 
 { 
 global_Array[i]=D; 
 ptr->SetWindowText(global_Array); 
 Sleep(10); 
 } 
 //离开临界区 
 global_CriticalSection.Unlock(); 
 return 0; 
 } 
 
 //创建线程并启动线程 
 void CCriticalSectionsDlg::OnBnClickedButtonLock() 
 { 
 //Start the first Thread 
 CWinThread *ptrWrite = AfxBeginThread(Global_ThreadWrite, 
 &m_Write, 
 THREAD_PRIORITY_NORMAL, 
 0, 
 CREATE_SUSPENDED); 
 ptrWrite->ResumeThread(); 
 
 //Start the second Thread 
 CWinThread *ptrDelete = AfxBeginThread(Global_ThreadDelete, 
 &m_Delete, 
 THREAD_PRIORITY_NORMAL, 
 0, 
 CREATE_SUSPENDED); 
 ptrDelete->ResumeThread(); 
 } 
 
   在测试程序中,Lock UnLock两个按钮分别实现,在有临界区保护共享资源的执行状态,和没有临界区保护共享资源的执行状态。 
   程序运行结果 
   
   互斥量(Mutex) 
 
   互斥量跟临界区很相似,只有拥有互斥对象的线程才具有访问资源的权限,由于互斥对象只有一个,因此就决定了任何情况下此共享资源都不会同时被多个线程所访问。当前占据资源的线程在任务处理完后应将拥有的互斥对象交出,以便其他线程在获得后得以访问资源。互斥量比临界区复杂。因为使用互斥不仅仅能够在同一应用程序不同线程中实现资源的安全共享,而且可以在不同应用程序的线程之间实现对资源的安全共享。 
 
   互斥量包含的几个操作原语: 
   CreateMutex() 创建一个互斥量 
   OpenMutex() 打开一个互斥量 
   ReleaseMutex() 释放互斥量 
   WaitForMultipleObjects() 等待互斥量对象 
 
   同样MFC为互斥量提供有一个CMutex类。使用CMutex类实现互斥量操作非常简单,但是要特别注意对CMutex的构造函数的调用 
   CMutex( BOOL bInitiallyOwn = FALSE, LPCTSTR lpszName = NULL, LPSECURITY_ATTRIBUTES lpsaAttribute = NULL) 
   不用的参数不能乱填,乱填会出现一些意想不到的运行结果。 
 
 //创建互斥量 
 CMutex global_Mutex(0,0,0); 
 
 // 共享资源 
 char global_Array[256]; 
 
 void InitializeArray() 
 { 
 for(int i = 0;i<256;i++) 
 { 
 global_Array[i]=I; 
 } 
 } 
 UINT Global_ThreadWrite(LPVOID pParam) 
 { 
 CEdit *ptr=(CEdit *)pParam; 
 ptr->SetWindowText(""); 
 global_Mutex.Lock(); 
 for(int i = 0;i<256;i++) 
 { 
 global_Array[i]=W; 
 ptr->SetWindowText(global_Array); 
 Sleep(10); 
 } 
 global_Mutex.Unlock(); 
 return 0; 
 } 
 
 UINT Global_ThreadDelete(LPVOID pParam) 
 { 
 CEdit *ptr=(CEdit *)pParam; 
 ptr->SetWindowText(""); 
 global_Mutex.Lock(); 
 for(int i = 0;i<256;i++) 
 { 
 global_Array[i]=D; 
 ptr->SetWindowText(global_Array); 
 Sleep(10); 
 } 
 global_Mutex.Unlock(); 
 return 0; 
 } 
   同样在测试程序中,Lock UnLock两个按钮分别实现,在有互斥量保护共享资源的执行状态,和没有互斥量保护共享资源的执行状态。 
   程序运行结果 
   
 
   信号量(Semaphores) 
   信号量对象对线程的同步方式与前面几种方法不同,信号允许多个线程同时使用共享资源,这与操作系统中的PV操作相同。它指出了同时访问共享资源的线程最大数目。它允许多个线程在同一时刻访问同一资源,但是需要限制在同一时刻访问此资源的最大线程数目。在用CreateSemaphore()创建信号量时即要同时指出允许的最大资源计数和当前可用资源计数。一般是将当前可用资源计数设置为最大资源计数,每增加一个线程对共享资源的访问,当前可用资源计数就会减1,只要当前可用资源计数是大于0的,就可以发出信号量信号。但是当前可用计数减小到0时则说明当前占用资源的线程数已经达到了所允许的最大数目,不能在允许其他线程的进入,此时的信号量信号将无法发出。线程在处理完共享资源后,应在离开的同时通过ReleaseSemaphore()函数将当前可用资源计数加1。在任何时候当前可用资源计数决不可能大于最大资源计数。 
 PV操作及信号量的概念都是由荷兰科学家E.W.Dijkstra提出的。信号量S是一个整数,S大于等于零时代表可供并发进程使用的资源实体数,但S小于零时则表示正在等待使用共享资源的进程数。 
 P操作 申请资源: 
   (1S1; 
   (2)若S1后仍大于等于零,则进程继续执行; 
   (3)若S1后小于零,则该进程被阻塞后进入与该信号相对应的队列中,然后转入进程调度。 
 V操作 释放资源: 
   (1S1; 
   (2)若相加结果大于零,则进程继续执行; 
   (3)若相加结果小于等于零,则从该信号的等待队列中唤醒一个等待进程,然后再返回原进程继续执行或转入进程调度。 
 
   信号量包含的几个操作原语: 
   CreateSemaphore() 创建一个信号量 
   OpenSemaphore() 打开一个信号量 
   ReleaseSemaphore() 释放信号量 
   WaitForSingleObject() 等待信号量 
 
 //信号量句柄 
 HANDLE global_Semephore; 
 
 // 共享资源 
 char global_Array[256]; 
 void InitializeArray() 
 { 
 for(int i = 0;i<256;i++) 
 { 
 global_Array[i]=I; 
 } 
 } 
 //线程
 UINT Global_ThreadOne(LPVOID pParam) 
 { 
 CEdit *ptr=(CEdit *)pParam; 
 ptr->SetWindowText(""); 
 //等待对共享资源请求被通过 等于 P操作 
 WaitForSingleObject(global_Semephore, INFINITE); 
 for(int i = 0;i<256;i++) 
 { 
 global_Array[i]=O; 
 ptr->SetWindowText(global_Array); 
 Sleep(10); 
 } 
 //释放共享资源 等于 V操作 
 ReleaseSemaphore(global_Semephore, 1, NULL); 
 return 0; 
 } 
 
 UINT Global_ThreadTwo(LPVOID pParam) 
 { 
 CEdit *ptr=(CEdit *)pParam; 
 ptr->SetWindowText(""); 
 WaitForSingleObject(global_Semephore, INFINITE); 
 for(int i = 0;i<256;i++) 
 { 
 global_Array[i]=T; 
 ptr->SetWindowText(global_Array); 
 Sleep(10); 
 } 
 ReleaseSemaphore(global_Semephore, 1, NULL); 
 return 0; 
 } 
 
 UINT Global_ThreadThree(LPVOID pParam) 
 { 
 CEdit *ptr=(CEdit *)pParam; 
 ptr->SetWindowText(""); 
 WaitForSingleObject(global_Semephore, INFINITE); 
 for(int i = 0;i<256;i++) 
 { 
 global_Array[i]=H; 
 ptr->SetWindowText(global_Array); 
 Sleep(10); 
 } 
 ReleaseSemaphore(global_Semephore, 1, NULL); 
 return 0; 
 } 
 
 void CSemaphoreDlg::OnBnClickedButtonOne() 
 { 
 //设置信号量 个资源 1同时只可以有一个线程访问 
 global_Semephore= CreateSemaphore(NULL, 1, 1, NULL); 
 this->StartThread(); 
 // TODO: Add your control notification handler code here 
 } 
 
 void CSemaphoreDlg::OnBnClickedButtonTwo() 
 { 
 //设置信号量 个资源 同时只可以有两个线程访问 
 global_Semephore= CreateSemaphore(NULL, 2, 2, NULL); 
 this->StartThread(); 
 // TODO: Add your control notification handler code here 
 } 
 
 void CSemaphoreDlg::OnBnClickedButtonThree() 
 { 
 //设置信号量 个资源 同时只可以有三个线程访问 
 global_Semephore= CreateSemaphore(NULL, 3, 3, NULL); 
 this->StartThread(); 
 // TODO: Add your control notification handler code here 
 } 
   信号量的使用特点使其更适用于对Socket(套接字)程序中线程的同步。例如,网络上的HTTP服务器要对同一时间内访问同一页面的用户数加以限制,这时可以为每一个用户对服务器的页面请求设置一个线程,而页面则是待保护的共享资源,通过使用信号量对线程的同步作用可以确保在任一时刻无论有多少用户对某一页面进行访问,只有不大于设定的最大用户数目的线程能够进行访问,而其他的访问企图则被挂起,只有在有用户退出对此页面的访问后才有可能进入。 
   程序运行结果 
   
 
   事件(Event) 
 
   事件对象也可以通过通知操作的方式来保持线程的同步。并且可以实现不同进程中的线程同步操作。 
   信号量包含的几个操作原语: 
   CreateEvent() 创建一个信号量 
   OpenEvent() 打开一个事件 
   SetEvent() 回置事件 
   WaitForSingleObject() 等待一个事件 
   WaitForMultipleObjects()         等待多个事件 
     WaitForMultipleObjects 函数原型: 
      WaitForMultipleObjects( 
      IN DWORD nCount, // 等待句柄数 
      IN CONST HANDLE *lpHandles, //指向句柄数组 
      IN BOOL bWaitAll, //是否完全等待标志 
      IN DWORD dwMilliseconds //等待时间 
      ) 
   参数nCount指定了要等待的内核对象的数目,存放这些内核对象的数组由lpHandles来指向。fWaitAll对指定的这nCount个内核对象的两种等待方式进行了指定,为TRUE时当所有对象都被通知时函数才会返回,为FALSE则只要其中任何一个得到通知就可以返回。dwMilliseconds在这里的作用与在WaitForSingleObject()中的作用是完全一致的。如果等待超时,函数将返回WAIT_TIMEOUT。 
 
 //事件数组 
 HANDLE global_Events[2]; 
 
 // 共享资源 
 char global_Array[256]; 
 
 void InitializeArray() 
 { 
 for(int i = 0;i<256;i++) 
 { 
 global_Array[i]=I; 
 } 
 } 
 
 UINT Global_ThreadOne(LPVOID pParam) 
 { 
 CEdit *ptr=(CEdit *)pParam; 
 ptr->SetWindowText(""); 
 for(int i = 0;i<256;i++) 
 { 
 global_Array[i]=O; 
 ptr->SetWindowText(global_Array); 
 Sleep(10); 
 } 
 //回置事件 
 SetEvent(global_Events[0]); 
 return 0; 
 } 
 
 UINT Global_ThreadTwo(LPVOID pParam) 
 { 
 CEdit *ptr=(CEdit *)pParam; 
 ptr->SetWindowText(""); 
 for(int i = 0;i<256;i++) 
 { 
 global_Array[i]=T; 
 ptr->SetWindowText(global_Array); 
 Sleep(10); 
 } 
 //回置事件 
 SetEvent(global_Events[1]); 
 return 0; 
 } 
 
 UINT Global_ThreadThree(LPVOID pParam) 
 { 
 CEdit *ptr=(CEdit *)pParam; 
 ptr->SetWindowText(""); 
 //等待两个事件都被回置 
 WaitForMultipleObjects(2, global_Events, true, INFINITE); 
 for(int i = 0;i<256;i++) 
 { 
 global_Array[i]=H; 
 ptr->SetWindowText(global_Array); 
 Sleep(10); 
 } 
 return 0; 
 } 
 void CEventDlg::OnBnClickedButtonStart() 
 { 
 for (int i = 0; i < 2; i++) 
 { 
 //实例化事件 
 global_Events[i]=CreateEvent(NULL,false,false,NULL); 
 } 
 CWinThread *ptrOne = AfxBeginThread(Global_ThreadOne, 
 &m_One, 
 THREAD_PRIORITY_NORMAL, 
 0, 
 CREATE_SUSPENDED); 
 ptrOne->ResumeThread(); 
 
 //Start the second Thread 
 CWinThread *ptrTwo = AfxBeginThread(Global_ThreadTwo, 
 &m_Two, 
 THREAD_PRIORITY_NORMAL, 
 0, 
 CREATE_SUSPENDED); 
 ptrTwo->ResumeThread(); 
 
 //Start the Third Thread 
 CWinThread *ptrThree = AfxBeginThread(Global_ThreadThree, 
 &m_Three, 
 THREAD_PRIORITY_NORMAL, 
 0, 
 CREATE_SUSPENDED); 
 ptrThree->ResumeThread(); 
 // TODO: Add your control notification handler code here 
 } 
   事件可以实现不同进程中的线程同步操作,并且可以方便的实现多个线程的优先比较等待操作,例如写多个WaitForSingleObject来代替WaitForMultipleObjects从而使编程更加灵活。 
   程序运行结果 
   
   总结: 
   1. 互斥量与临界区的作用非常相似,但互斥量是可以命名的,也就是说它可以跨越进程使用。所以创建互斥量需要的资源更多,所以如果只为了在进程内部是用的话使用临界区会带来速度上的优势并能够减少资源占用量。因为互斥量是跨进程的互斥量一旦被创建,就可以通过名字打开它。 
   2. 互斥量(Mutex),信号灯(Semaphore),事件(Event)都可以被跨越进程使用来进行同步数据操作,而其他的对象与数据同步操作无关,但对于进程和线程来讲,如果进程和线程在运行状态则为无信号状态,在退出后为有信号状态。所以可以使用WaitForSingleObject来等待进程和线程退出。 
   3. 通过互斥量可以指定资源被独占的方式使用,但如果有下面一种情况通过互斥量就无法处理,比如现在一位用户购买了一份三个并发访问许可的数据库系统,可以根据用户购买的访问许可数量来决定有多少个线程/进程能同时进行数据库操作,这时候如果利用互斥量就没有办法完成这个要求,信号灯对象可以说是一种资源计数器。 
   疑问: 
   在 Linux 上,有两类信号量。第一类是由 semget/semop/semctl API 定义的信号量的 SVR4System V Release 4)版本。第二类是由 sem_init/sem_wait/sem_post/interfaces 定义的 POSIX 接口。 它们具有相同的功能,但接口不同。 在2.4.x内核中,信号量数据结构定义为(include/asm/semaphore.h)。 
 但是在Linux中没有对互斥量的具体提法,只是看到说互斥量是信号量的一种特殊情况,当信号量的最大资源数=1同时可以访问共享资源的线程数=1 就是互斥量了。临界区的定义也比较模糊。没有找到用事件处理线程/进程同步互斥的操作的相关资料。在Linux下用GCC/G++编译标准C++代码,信号量的操作几乎和WindowsVC7的编程一样,不用改多少就顺利移植了,可是互斥量,事件,临界区的Linux移植没有成功。 
 
   本文所有事例程序在WindowsXp Sp2 + VC7 下编译通过 

临界区是一个进程里的所有线程同步的最好办法,他不是系统级的,只是进程级的,也就是说他可能利用进程内的一些标志来保证该进程内的线程同步,据Richter说是一个记数循环;临界区只能在同一进程内使用;临界区只能无限期等待,不过2k增加了TryEnterCriticalSection函数实现0时间等待。 
互斥则是保证多进程间的线程同步,他是利用系统内核对象来保证同步的。由于系统内核对象可以是有名字的,因此多个进程间可以利用这个有名字的内核对象保证系统资源的线程安全性。互斥量是Win32 内核对象,由操作系统负责管理;互斥量可以使用WaitForSingleObject实现无限等待,0时间等待和任意时间等待。
1. 临界区
临界区是一种最直接的线程同步方式。所谓临界区,就是一次只能由一个线程来执行的一段代码。如果把初始化数组的代码放在临界区内,另一个线程在第一个线程处理完之前是不会被执行的。在使用临界区之前,必须使用InitializeCriticalSection()过程来初始化它。 
在第一个线程调用了EnterCriticalSection()之后,所有别的线程就不能再进入代码块。下一个线程要等第一个线程调用LeaveCriticalSection()后才能被唤醒。 
2. 互斥
互斥非常类似于临界区,除了两个关键的区别:首先,互斥可用于跨进程的线程同步。其次,互斥能被赋予一个字符串名字,并且通过引用此名字创建现有互斥对象的附加句柄。 
提示:临界区与事件对象(比如互斥对象)的最大的区别是在性能上。临界区在没有线程冲突时,要用10 ~ 15个时间片,而事件对象由于涉及到系统内核要用400~600个时间片。
当一个互斥对象不再被一个线程所拥有,它就处于发信号状态。此时首先调用WaitForSingleObject()函数的线程就成为该互斥对象的拥有者,此互斥对象设为不发信号状态。当线程调用ReleaseMutex()函数并传递一个互斥对象的句柄作为参数时,这种拥有关系就被解除,互斥对象重新进入发信号状态。 
可以调用函数CreateMutex()来创建一个互斥量。当使用完互斥对象时,应当调用CloseHandle()来关闭它。 
3. 信号量
另一种使线程同步的技术是使用信号量对象。它是在互斥的基础上建立的,但信号量增加了资源计数的功能,预定数目的线程允许同时进入要同步的代码。可以用CreateSemaphore()来创建一个信号量对象, 
因为只允许一个线程进入要同步的代码,所以信号量的最大计数值(lMaximumCount)要设为1ReleaseSemaphore()函数将使信号量对象的计数加1; 
记住,最后一定要调用CloseHandle()函数来释放由CreateSemaphore()创建的信号量对象的句柄。 
★★★WaitForSingleObject函数的返值: 
WAIT_ABANDONED指定的对象是互斥对象,并且拥有这个互斥对象的线程在没有释放此对象之前就已终止。此时就称互斥对象被抛弃。这种情况下,这个互斥对象归当前线程所有,并把它设为非发信号状态; 
WAIT_OBJECT_0 指定的对象处于发信号状态; 
WAIT_TIMEOUT等待的时间已过,对象仍然是非发信号状态;

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

(转)临界区,互斥量,信号量,事件的区别(线程同步) 的相关文章

  • Linux常用命令

    摘要 xff1a 采用命令行模式操控Linux系统非常重要 本文总结Linux常用的命令 xff0c 包括命令的含义 xff0c 命令的用法以及命令的拓展 关键词 xff1a 命令行模式 Linux常用命令 给Linux系统下达命令 xff
  • Hadoop之HDFS文件操作

    摘要 xff1a Hadoop之HDFS文件操作常有两种方式 xff0c 命令行方式和JavaAPI方式 本文介绍如何利用这两种方式对HDFS文件进行操作 关键词 xff1a HDFS文件 命令行 Java API HDFS是一种分布式文件
  • R实战读书笔记四

    第三章 图形入门 本章概要 1 创建和保存图形 2 定义符号 线 颜色和坐标轴 3 文本标注 4 掌控图形维数 5 多幅图合在一起 本章所介绍内容概括如下 一图胜千字 xff0c 人们从视觉层更易获取和理解信息 图形工作 R具有非常强大的绘
  • R语言——数据分析的一把利剑

    R语言 xff0c 我把它称之为数据分析的一把利剑 为什么这么说呢 xff1f 先让我们看一下 xff0c 什么是数据分析 xff1f 所谓数据分析 xff0c 就是以商业目的为驱动 xff0c 所开展的获取数据 处理数据 分析数据 展示数
  • 【爱上Linux】第一课 Linux概述

    学习应该是快乐的事情 快乐的东西应该要分享开来 xff0c 人人都快乐 xff01 爱上Linux 第一课 Linux概述 在本课中 xff0c 和朋友们一起来思考这些问题 问题一 xff1a 谈Linux学习 xff1f 从四个方面来看
  • 链表的创建与遍历

    链表 xff0c 简而言之 xff0c 就是基于链式储存结构下的线性表 链表包括单向链表 双向链表以及循环链表 链表是一种很常用的数据结构 xff0c 其定义如下 xff1a 单向链表的定义 定义说明 xff1a 包括数据域和指针域 typ
  • Java异常机制

    Java异常 xff08 Exception xff09 又称例外 xff0c 是一种运行时错误 Java异常机制就是对于Java异常的处理方法 xff0c 使用Java异常机制能提升程序的容错性 xff0c 从而使程序更加健壮与安全 ja
  • Java序列化与反序列化

    Java序列化与反序列化是什么 xff1f 为什么需要序列化与反序列化 xff1f 如何实现Java序列化与反序列化 xff1f 本文围绕这些问题进行了探讨 1 Java序列化与反序列化 Java序列化是指把Java对象转换为字节序列的过程
  • Java语言中几个常用的包

    Java采用包结构来组织和管理类和接口文件 本文介绍Java语言类库中几个常用的包 xff0c 因为这几个包在软件开发与应用中经常需要用到 xff0c 其中有些包是必要的 若是离开它 xff0c 还真不能做事情了 第一个包 xff1a ja
  • 计算机网络

    Cname和A记录 CNAME和A记录 A记录 Address记录 xff0c 代表指向关系 www xx com 1 1 1 1 www yy com 2 2 2 2 CNAME cname 代表一种映射关系 www yy com www
  • AI芯片面试总结

    基础书籍有哪些 xff1f 重点章节以及概念 xff1f 计算机体系结构 量化研究方法 xff1b 计算机组成与设计 软硬件接口 xff1b deep learning 深度学习 xff1b python xff1b CMOS数字集成电路
  • Android的系统架构

    Android的系统架构采用了分层架构的思想 xff0c 如图1所示 从上层到底层共包括四层 xff0c 分别是应用程序程序层 应用框架层 系统库和Android运行时和Linux内核 图1 xff1a Android系统架构图 每层功能简
  • ensp实验一网络设备基本操作

    实验一 网络设备基本操作 一 实验目的 熟悉网络设备的基本配置 xff1b 掌握网络设备文件系统管理 xff1b 掌握设备的基本调试方法 二 实验学时及环境 1 实验学时 xff1a 2 2 操作系统 xff1a Windows 3 模拟环
  • sudo rosdep init出错 rosdepc update的解决方案

    https mp weixin qq com s VGs8oWdhHH6XsHcx21lN4Q 或者搜索 本文之后 xff0c 世上再无rosdep更新失败问题 xff01 如果有 小鱼就
  • pixhawk学习笔记---创建新的应用程序

    最近转到无人机领域的开发中 xff0c 感觉和以往搞android驱动差别比较大 xff0c 以前搞android驱动的时候网上的资料满天飞 xff0c 但是现在关于飞控相关的资料却少之又少 xff0c 一些资料都是从原理上入手 xff0c
  • 伽马贝塔函数

    在数理方程 概率论等学科经常遇到以下的含参变量的积分 xff0c 它们依次为第一类和第二类欧拉 xff08 Euler 1707 1783瑞士数学家 xff09 积分 xff0c 或依次称为贝塔 xff08 Bata xff09 函数和伽马
  • http-parser用法

    头文件说明 xff1a 解析类型定义 xff1a enum http parser type HTTP REQUEST HTTP RESPONSE HTTP BOTH 解析函数声明 xff1a void http parser init h
  • gazebo崩溃

    1 虚拟机下打开gazebo报错 xff1a VMware vmw ioctl command error Invalid argument INFO 1610283240 619937255 0 180000000 LeePosition
  • k8s中文网站

    https www kubernetes org cn doc 11
  • 【平衡车】PID控制原理到底如何理解?建议收藏!

    文章目录 前言PID算法PID算法的形成P算法 xff0c 即比例控制算法 I算法 xff0c 即积分控制算法D算法 xff0c 即微分控制算法PID总体的数学模型 xff1a 基于单片机的PID控制算法 xff1a 单片机中的PID算法的

随机推荐

  • 嵌入式C语言修炼之道.屏幕操作篇

    汉字处理 现在要解决的问题是 xff0c 嵌入式系统中经常要使用的并非是完整的汉字库 xff0c 往往只是需要提供数量有限的汉字供必要的显示功能 例如 xff0c 一个微波炉的LCD上没有必要提供显示 34 电子邮件 34 的功能 xff1
  • CDN—内容分发网络

    CDN 1 含义 CDN的全称是Content Delivery Network xff0c 即内容分发网络 CDN是构建在现有网络基础之上的智能虚拟网络 xff0c 依靠部署在各地的边缘服务器 xff0c 通过中心平台的负载均衡 内容分发
  • BeautifulSoup

    代码 xff1a from bs4 import BeautifulSoup 一个html格式的内容 doc 61 39 lt html gt lt head gt lt title gt Page title lt title gt lt
  • Ubuntu Server 22.04.1配置(配置root账号、设置固定IP、更改SSH端口、配置UFW、VM扩展磁盘后Ubuntu的扩容)

    为了能快速的创建虚拟机 xff0c 通过VM创建了一个2核CPU 4G内存 40G硬盘 xff0c 安装Ubuntu Server 22 04 1的虚拟机 xff0c 以便在需要的时候随时克隆一个新的虚拟机出来 在新的虚拟机克隆出来后可能会
  • 使用ado连接orical数据库

    使用ADO连接数据库有三种方法 xff1b 方案1 安装Orical数据库软件比方说说oracle 11g R2 32位软件 这里有一个需要注意的地方就是如果你编译的是win32如下图 xff0c 那么就必须要使用32位的数据库软件 其实在
  • QT操作 influxdb时序数据库(libcur)

    概述 最近在项目中需要用到influxdb 数据库 xff0c 当时使用了libcur库之后 xff0c 插入数据的速度一直不太理想 创建字表的速度 1W的话需要11Min xff0c 对于这样的时间完全达不到合格 经过研究进行了打包处理
  • linux中的环境变量

    临时添加环境变量的方法 exprort PATH 61 usr lib PATH export fnp 变量名称 61 变量设置值 参数说明 xff1a f 代表 变量名称 中为函数名称 n 删除指定的变量 变量实际上并未删除 xff0c
  • Linux(openEuler)没有界面连接互联网方法

    前言 系统版本openEuleropenEuler 22 03 LTS x86 64 dvd 我们在安装linux之后 xff0c 一般都是无界面的情况 大部分情况都是需要自己安装界面的 xff0c 如果路由器的情况下直接插上网络就好了 下
  • c#实现内存映射文件共享内存

    内存映射文件是利用虚拟内存把文件映射到进程的地址空间中去 xff0c 在此之后进程操作文件 xff0c 就像操作进程空间里的地址一样了 xff0c 比如使用c语言的 memcpy等内存操作的函数 这种方法能够很好的应用在需要频繁处理一个文件
  • c#Gdi画图的两种方式

    用Graphics绘图的两种方法 在学习C 画图的时候非常的蛋疼 其中的一条原因是之前没有搞过 xff0c 其中之二是办公的环境有点差 这就是我找的2种学习非常蛋疼的原因 虽然是这样但是学还是要学的 本篇文章都是在xxx paint obj
  • 一个小巧的C++Log输出到文件类

    一个小巧的C 43 43 Log输出到文件类 xff08 转 xff09 作者 xff1a wangyin159 http www cnblogs com mazhenyu p 4139352 html 一个小巧的C 43 43 Log输出
  • beego创建项目

    span class token comment 安装beego框架 span go get u github com beego beego v2 span class token comment 安装bee工具 span go get
  • 我的C++回调函数的理解

    今天在看一个多线程下载文件的代码时 xff0c 让我很头痛 因为该程序中运用了大量的回调函数 在我们学习一种技术的时候我们就要去知道几个问题 1 回调函数是什么东西 xff1f 2 回调函数怎么开发 xff0c 怎么使用 xff1f 3 回
  • c++ 中文和十六进制的互转

    CString CHexAndStrDlg StrToHex CString strData 初始化 CString strTemp 61 34 34 int iLenth 61 strData GetLength char cArrDat
  • 一篇文章,中文发完英文发,算“一稿多投”吗?

    近期有作者问小编 xff08 www unionpub cn xff09 xff0c 为什么有人换种语言 xff0c 发表了两篇同样内容的文章 而不算 34 一稿多投 34 一稿多投 是被明确禁止的 xff0c 但上述 34 二次发表 的行
  • 【CCF推荐专区】计算机类优质SCI&EI好刊,期刊质量高,部分期刊仅有少量版面

    x1f308 智能传感类 xff08 TOP xff09 CCF C类 期刊简介 IF 7 0 8 0 xff0c JCR1区 xff0c 中科院2 1区 检索情况 SCI amp EI 双检 xff0c 正刊 xff0c CCF C类 征
  • 考研杭电非全计算机技术调剂上岸

    考研杭电非全计算机技术调剂上岸 简介初试考完心态复试写这个的目的 简介 昨天看见杭电考研群里说到传承 xff0c 我觉得很有价值 xff0c 所以打算也写了我的一些想法 xff0c 希望对你们有帮助 本人31岁 xff0c 有老婆有孩子 x
  • 各种滤波算法的比较

    原文地址 xff1a http www wtoutiao com p 1fe9dPI html xfeff 各种滤波算法的比较 数字滤波 digital filtering 数字滤波 digital filtering 用数字设备 xff0
  • 十九.Linux开发之根文件系统移植——根文件系统的原理

    有道云笔记地址 xff1a 详情看这里链接 xff0c 记录太多 xff0c 就不一一排版了 http note youdao com noteshare id 61 f9c7c1b589233d7b6ed661c3749f1ce8 amp
  • (转)临界区,互斥量,信号量,事件的区别(线程同步)

    四种进程或线程同步互斥的控制方法 1 临界区 通过对多线程的串行化来访问公共资源或一段代码 xff0c 速度快 xff0c 适合控制数据访问 2 互斥量 为协调共同对一个共享资源的单独访问而设计的 3 信号量 为控制一个具有有限数量用户资源